(57)【要約】【課題】  特別な補助駆動機構を必要とすることなく現像剤を回収できるロータリ式現像装置及び画像形成装置を提供する。【解決手段】  静電潜像坦持体１１に担持されている静電潜像に現像剤を付着させて現像する現像部３５と現像部に現像剤を補給する補給部３６を備えた現像器３２を回転中心の周りに複数配置した現像装置１４である。この現像装置では、補給部は現像部に対して着脱可能に連結できる。また、現像部と補給部は、現像剤を収容する第１と第２の現像剤収容空間３８，４５をそれぞれ有する。現像部と補給部は、互いに連結された状態で、第１の現像剤収容空間と第２の現像剤収容空間を接続し得る第１と第２の連絡路４０，４６を有する。補給部は、現像器の第１の現像剤収容空間に存在する現像剤が第１と第２の連絡路を介して補給部の第２の現像剤収容空間に重力落下する位置で現像部に着脱されるように構成されている。【選択図】図１
2007033605.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
静電潜像坦持体に担持されている静電潜像に現像剤を付着させて現像する現像部と上記現像部に現像剤を補給する補給部を備えた現像器を回転中心の周りに複数配置した現像装置において、
上記補給部は上記現像部に対して着脱可能に連結することができ、
上記現像部と上記補給部は、現像剤を収容する第１と第２の現像剤収容空間をそれぞれ含み、
上記現像部と上記補給部は、互いに連結された状態で、第１の現像剤収容空間と第２の現像剤収容空間を接続し得る第１と第２の連絡路を含み、
上記補給部は、上記現像器の第１の現像剤収容空間に存在する現像剤が上記現像器の第１の連絡路と上記補給部の第２の連絡路を介して上記補給部の第２の現像剤収容空間に重力落下する位置で上記現像部に着脱されるように構成されていることを特徴とする現像装置。
【請求項２】
静電潜像坦持体に担持されている静電潜像に現像剤を付着させて現像する現像部と上記現像部に現像剤を補給する補給部を備えた現像器を回転中心の周りに複数配置した現像装置において、
上記補給部は上記現像部に対して着脱可能に連結することができ、
上記現像部と上記補給部は、現像剤を収容する第１と第２の現像剤収容空間をそれぞれ含み、
上記現像部と上記補給部は、互いに連結された状態で、第１の現像剤収容空間と第２の現像剤収容空間を接続し得る第１と第２の連絡路を含み、
上記第１と第２の現像剤収容空間及び第１と第２の連絡路は、上記現像装置を第１の方向に回転すると、上記第２の現像剤収容空間の現像剤が上記第２の連絡路と第１の連絡路を介して上記第１の現像剤収容空間に重力落下し、上記現像装置を上記第１の方向と反対の第２の方向に回転すると、上記第１の現像剤収容空間の現像剤が上記第１の連絡路と第２の連絡路を介して上記第２の現像剤収容空間に重力落下するように構成されていることを特徴とする現像装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のいずれかの現像装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置及びそれに用いる現像装置に関する
【背景技術】
【０００２】
フルカラーの画像を作成する複写機やプリンタなどの画像形成装置は、静電潜像担持体に形成された静電潜像を複数の色で現像するために、異なる色の現像剤を収容した複数の現像器を備えている。これら複数の現像器は、静電潜像担持体の移動方向に沿って一列に配置されている。しかし、一部の画像形成装置では、水平回転軸の周囲に複数の現像器を配置し、回転軸の回転に基づいて選択された一つの現像器を静電潜像坦持体に対向させる所謂ロータリ式現像装置を採用している。例えば、特許文献１に記載されている画像形成装置では、回転軸の周りに４つの現像器を配置したロータリ式現像装置を採用しており、これら４つの現像器に異なる色の現像剤又はトナー（例えば、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）を収容している。
【特許文献１】特開平６−３２４５６５号公報
【０００３】
このようなロータリ式画像形成装置は、回転軸を中心に回転させることで、各現像器を、静電潜像坦持体に対向する位置（現像位置）と、静電潜像坦持体から離間した位置（非現像位置／補給位置）との間を移動させ、この非現像位置で現像器を駆動して残留する現像剤を排出し回収するようにしている。しかし、非現像位置で現像器を駆動するためには、現像器を現像位置で駆動するための機構以外の補助駆動機構を必要とする。そのために、現像装置及び画像形成装置の構成が複雑になるという問題がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
そこで、本発明は、特別な補助駆動機構を必要とすることなく現像剤を回収できるロータリ式現像装置及び画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この目的を達成するため、本発明は、静電潜像坦持体に担持されている静電潜像に現像剤を付着させて現像する現像部と上記現像部に現像剤を補給する補給部を備えた現像器を回転中心の周りに複数配置した現像装置及び該現像装置を備えた画像形成装置において、
上記補給部は上記現像部に対して着脱可能に連結することができ、
上記現像部と上記補給部は、現像剤を収容する第１と第２の現像剤収容空間をそれぞれ含み、
上記現像部と上記補給部は、互いに連結された状態で、第１の現像剤収容空間と第２の現像剤収容空間を接続し得る第１と第２の連絡路を含み、
上記補給部は、上記現像器の第１の現像剤収容空間に存在する現像剤が上記現像器の第１の連絡路と上記補給部の第２の連絡路を介して上記補給部の第２の現像剤収容空間に重力落下する位置で上記現像部に着脱されるように構成されていることを特徴とする。
【０００６】
本発明の他の形態では、静電潜像坦持体に担持されている静電潜像に現像剤を付着させて現像する現像部と上記現像部に現像剤を補給する補給部を備えた現像器を回転中心の周りに複数配置した現像装置及び該現像装置を備えた画像形成装置において、
上記補給部は上記現像部に対して着脱可能に連結することができ、
上記現像部と上記補給部は、現像剤を収容する第１と第２の現像剤収容空間をそれぞれ含み、
上記現像部と上記補給部は、互いに連結された状態で、第１の現像剤収容空間と第２の現像剤収容空間を接続し得る第１と第２の連絡路を含み、
上記第１と第２の現像剤収容空間及び第１と第２の連絡路は、上記現像装置を第１の方向に回転すると、上記第２の現像剤収容空間の現像剤が上記第２の連絡路と第１の連絡路を介して上記第１の現像剤収容空間に重力落下し、上記現像装置を上記第１の方向と反対の第２の方向に回転すると、上記第１の現像剤収容空間の現像剤が上記第１の連絡路と第２の連絡路を介して上記第２の現像剤収容空間に重力落下するように構成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
このような構成を採用した本発明の現像装置及び画像形成装置によれば、現像装置を回転させるという簡単な動作で、各現像器に残存する現像剤を回収できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、添付図面を参照して本発明の実施形態を説明する。なお、以下の説明では、必要に応じて特定の方向や位置を示す用語（例えば、「上」、「下」、「右」、「左」及びそれらの用語を含む別の用語）を用いるが、それらの用語の使用は図面を参照した発明の理解を容易にするためであって、それらの用語の意味によって本発明の技術的範囲が限定されるものではない。
【０００９】
図１を参照すると、本発明に係る電子写真方式のフルカラー画像形成装置１０は、静電潜像坦持体１１を有する。図示する実施形態では、静電潜像坦持体は円筒体として示されているが、他の形状（例えば、環状のベルト）であってもよい。静電潜像坦持体１１の周囲には、静電潜像坦持体１１の外周面（感光体層を有する面）を所定電位に帯電する帯電装置１２と、帯電された静電潜像坦持体１１に画像を露光して静電潜像を形成する露光装置１３と、静電潜像に粉体現像剤を付着させて可視像化（現像）する現像装置１４と、可視像化された現像剤の像を静電潜像坦持体１１から受け取って保持する転写装置１５が配置されている。実施の形態では、転写装置１５は、複数のローラ１６、１７に支持された環状の転写ベルト１８と、転写ベルト１８の内側に配置され、静電潜像坦持体１１上の現像剤を転写ベルト１８に電気的に吸引して転写ベルト１８に保持させる一次転写部材１９を有する。転写ベルト１８は、該転写ベルト１８の外側に配置された二次転写部材２０に対向しており、その対向領域の図上右側にシート供給部２１、左側に定着装置２２とシート排出部２３が配置されている。なお、図示する実施形態では、一次転写部材１９と二次転写部材２０として転写ローラが示されているが、それに限るものではない。
【００１０】
このような構成を有する画像形成装置１０では、静電潜像坦持体１１が反時計回り方向に回転し、その外周面が帯電装置１２によって所定の電位に帯電される。帯電された静電潜像坦持体１１の外周面には露光装置１３から画像が露光されて静電潜像が形成される。静電潜像は現像装置１４によって粉体現像剤で現像されて可視像化される。可視像化された現像剤像は、一次転写部材１９の転写作用に基づいて、時計回り方向に回転する転写ベルト１８の外周面に転写される。また、転写ベルト１８上の現像剤像は、二次転写部材２０の転写作用に基づいて、シート供給部２１から供給されたシート材料に転写される。そして、現像剤像が転写されたシート材料は、定着装置２２に供給され、そこで現像剤像が加熱定着された後、シート排出部２３に排出される。
【００１１】
このように構成された画像形成装置１０において、現像装置１４は、静電潜像坦持体１１の中心軸と平行な中心軸３０を中心に回転自在に支持されたフレーム３１と、フルカラーの画像を作成するために必要な４色（例えば、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）のトナーを別々に収容する４つの現像器３２を備えており、これら４つの現像器３２が中心軸３０を中心として４等分されたそれぞれの領域に設けてある。フレーム３１は、画像形成装置１０の本体に設けた駆動源（モータ）３３に連結されており、このモータ３３の駆動に基づいて、時計回り方向又は反時計回り方向に回転し、任意の現像器３２を静電潜像坦持体１１に対向させることができるようにしてある。
【００１２】
各現像器３２は、図２と図３に示すように、静電潜像坦持体１１の静電潜像を現像する現像部３５と、現像部３５に現像剤（トナー）を補給する補給部３６を有し、現像部３５はフレーム３１に固定され、補給部３６はフレーム３１に着脱自在としてある。
【００１３】
現像部３５は、現像ハウジング（容器）３７を有する。現像ハウジング３７は、内側に現像剤収容空間（第１の現像剤収容空間）３８を含み、静電潜像坦持体１１に対向する図上右側の壁に開口部３９が形成され、補給部３６に対向する反対側の壁に連絡路（第１の連絡路）４０が形成されており、開口部３９に現像ローラ４１を収容し、現像ローラ４１の図上左側に供給ローラ４２を収容している。また、連絡路４０にはシャッタ（第１の開閉扉）４３が設けてある。
【００１４】
補給部３６は、補給ハウジング（容器）４４を有する。補給ハウジング４４は、内側に現像剤収容空間（第２の現像剤収容空間）４５を含み、現像部３５と組み合わされた組立状態（図２参照）で現像部３５の連絡路４０に対向する位置に、連絡路４０とほぼ同じ形状と大きさの連絡路（第２の連絡路）４６を有する。また、連絡路４６はシャッタ（第２の開閉扉）４７が設けてある。
【００１５】
現像部３５と補給部３６のシャッタ４３，４７は、現像部３５と補給部３６が組み合わされていない分離状態（図３参照）で、連絡路４０，４６をそれぞれ閉鎖する。したがって、図面では省略されているが、シャッタ４３，４７は、ばねなどの付勢手段に連結されて閉鎖位置（図３に示す位置）に付勢されている。また、補給部３６のシャッタ４７は、ばねの付勢力に対抗してシャッタ４７を強制的に開放位置（図２に示す位置）に移動させて固定させることができる手動式の強制開放機構（図示せず）を備えている。さらに、現像部３５と補給部３６のシャッタ４３，４７は、現像部３５に対して補給部３６を組み合わせた状態で、強制開放機構を操作して補給部３６のシャッタ４７を閉鎖位置から開放位置に移動すると、補給部３６のシャッタ４７が現像部３５のシャッタ４３に係合し、現像部３５のシャッタ４３が閉鎖位置から開放位置に強制的に移動するように構成されている。
【００１６】
図１を再び参照すると、現像装置１４は、現像状態において、作成すべき画像の色に対応した色の現像剤を収容する現像器３２が静電潜像坦持体１１の近傍に移動し、その現像器３２の現像ローラ４１が静電潜像坦持体１１に対向する。このように、現像器３２の現像ローラ４１が静電潜像坦持体１１に対向している状態（以下、現像器のこの位置を「現像位置Ａ」という。）で、現像ローラ４１と供給ローラ４２は、画像形成装置１０の本体に設けた駆動系（モータ）に駆動連結される。したがって、現像部３５において、現像剤は供給ローラ４２によって現像ローラ４１に供給された後、現像ローラ４１から静電潜像坦持体に供給される。現像色を変更する場合、現像装置１４は反時計回り方向に回転し、変更後の現像色に対応する色の現像剤を収容した現像器３２が現像状態に置かれる。例えば、図１において、中心軸３０を通る水平線と鉛直線によって区画された４つの領域（象限）のうち第２象限、第３象限、第４象限に位置しているそれぞれの現像器３２を現像状態に切り換える場合、現像装置１４は反時計回り方向にそれぞれ２７０°、１８０°、９０°回転する。
【００１７】
現像器３２に補給部３６を交換する位置（以下、「交換位置Ｂ」という。）は、図４に示すように、現像位置Ａから反時計回り方向に約１３５°移動した位置である。交換位置Ｂは、補給部３６の補給ハウジング４４に現像剤が無い状態又は少しの現像剤しか存在しない状態で、現像部３５の現像剤収容空間３８に存在する現像剤が連絡路４０，４６を介して補給部３６の現像剤収容空間４５に重力落下する位置である。そのため、現像器３２と補給部３６、特に、それらの現像剤収容空間３８，４５及び連絡路４０，４６の形状及び場所は、交換位置Ｂにおいて現像部３５の現像剤収容空間３８に存在するすべての現像剤が、重力作用のみで、補給部３６の現像剤収容空間４５に流れ込むように決められる。
【００１８】
このように構成された現像装置１４によれば、図４に示す交換位置Ｂで現像剤を満載した補給部３６が現像器３２に装着される。新たに装着された補給部３６の現像剤収容空間４５と現像器３２の現像剤収容空間３８は、強制開放機構を操作してシャッタ４３，４７を閉鎖位置から開放位置に移動することで連通される。ただし、この状態では、補給部３６の現像剤が現像器３２に供給されない。補給部３６を新たに装着した現像器３２を用いて現像を行う場合、現像装置１４と反時計回り方向に約２２５°回転し、この現像器３２を現像位置に移動する。このとき、補給部３６の現像剤は、連絡路４０，４６を介して現像器３２に流れ込む。
【００１９】
現像器３２に残存現像剤量が所定量以下になると、この残存現像剤を回収して廃棄し、そのうえで新たな補給部３６を装着する必要がある。これは、現像器内に残存する僅か量の現像剤は長期間に亘る攪拌作用によって物理的に劣化しており、この劣化した現像剤を新たな現像剤（未劣化の現像剤）に混合すると、画像形成装置１０で作成される画像の質が著しく低下するからである。そのため、現像剤を補給する場合、現像装置１４を反時計回り方向に回転し、補給対象となる現像器３２を交換位置に移動する。その結果、現像部３５に残存する劣化現像剤は、交換位置に到達するまでの間に連絡路４０，４６を介して補給部３６に流れ込む。したがって、交換位置において補給部３６を取り外せば、現像器３２の残存劣化現像剤が補給部３６と一緒にすべて回収される。
【００２０】
補給部３６を着脱する位置は、上述した図４に示す交換位置Ｂに限定されるものではない。例えば、図５（ａ）に示す現像位置Ａで補給部３６を交換することもできる。この場合、上述と同様に現像部３５に残存する劣化現像剤を回収するために、まず現像装置１４を時計回り方向に一回転する。これにより、図５（ａ）、（ｂ）に示すように、現像部３５の劣化現像剤は、現像装置１４の回転中に現像部３５から連絡路４０，４６を介して補給部３６にすべて落下回収される。したがって、再び現像位置Ａに戻った現像器３２から補給部３６を取り外せば、この補給部３６と一緒にすべての劣化現像剤が回収される。
【００２１】
新鮮な（未使用の）現像剤を満載した補給部３６を現像器３２に装着した場合、図６（ａ）に示すように、現像装置１４を反時計回り方向に一回転する。これにより、図６（ａ）、（ｂ）に示すように、現像装置１４の回転中に補給部３６の現像剤が連絡路４０，４６を介して現像部３５に補給される。
【００２２】
以上の説明では、補給部３６を交換する場合、現像部３５に残存する劣化現像剤を補給部３６に回収したが、補給部３６の交換前に、静電潜像坦持体にベタ画像の静電潜像を形成し、この静電潜像を残存現像剤で現像することで、現像部３５の現像剤を消費してもよい。この場合、現像部３５の劣化現像剤を補給部３６に移す作業が不要になる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明に係る画像形成装置の概略構成を示す断面図。
【図２】現像部と補給部を組み合わせた状態を示す現像器の断面図。
【図３】現像部と補給部を分離した状態を示す現像器の断面図。
【図４】補給部交換動作を説明する現像装置の断面図。
【図５】現像部の現像剤を回収する動作を説明する現像装置及び現像器の断面図。
【図６】補給部の現像剤を現像部に供給する動作を説明する現像装置及び現像器の断面図。
【符号の説明】
【００２４】
１０：画像形成装置、１１：静電潜像坦持体、１４：現像装置、３０：中心軸、３２：現像器、３５：現像部、３６：補給部、３８：第１の現像剤収容空間、４０：連絡路、４３：シャッタ、４５：第２の現像剤収容空間、４６：連絡路、４７：シャッタ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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